Quantencomputing: Neue Dimensionen für die Finanzwelt

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  Serge Nussbaumer
  Chefredaktor

Was ist Quantencomputing und was ist der Unterschied zum klassischen Computing?
Bei klassischen Computern erfordert ein Algorithmus in der Regel viele parallele Berechnungen, die in einigen Fällen sehr zeitaufwändig sein können. Bei der Quantenprogrammierung werden jedoch mehrere Optionen gleichzeitig berücksichtigt und ein Algorithmus für alle Optionen in einem einzigen Schritt ausgeführt. Klassische Computer arbeiten mit Bits, um Operationen auszuführen. Bits können entweder den Wert 0 oder 1 (binär) haben. Quantencomputer arbeiten mit sogenannten Qubits. Das macht sie so schnell, denn sie können eine Kombination aus der klassischen 0 oder 1 darstellen. Damit öffnet sich die Tür zur Lösung vieler realer Probleme, für die ein klassischer Computer Hunderte oder Tausende von Jahren brauchen würde. Aus diesem Grund gehen Experten davon aus, dass die Quanteninformatik in Zukunft Dutzende von Anwendungen finden wird, und grosse Unternehmen setzen Ressourcen ein, um in diesem Bereich zu wachsen.

Können Sie konkrete Anwendungen für das Quantencomputing nennen?
Im Laufe der Zeit wird es sehr viele Anwendungen geben, um nur einige zu nennen: Cybersicherheit ist ein riesiges Geschäft, das allein im letzten Jahr etwa USD 222.66 Milliarden gekostet hat und bis 2030 voraussichtlich USD 657.02 erreichen wird. Technologien wie Quantenzufallszahlengeneratoren werden es ermöglichen, Verschlüsselungsalgorithmen sicherer und weniger vorhersehbar zu machen. Achten Sie rechtzeitig auf das Wort «Quantropi», das eine End-to-End-Plattform mit Trust, Uncertainty and Entropy (TrUE) bietet.

Die Entwicklung von Medikamenten ist ein weiterer spannender Bereich, der in Zukunft vom Quantencomputing profitieren wird, da es in der Lage sein wird, anspruchsvolle Anwendungen zu bewältigen. Die chemische Forschung kann die Entwicklung neuer Produkte und Medikamente beeinflussen. Die Vorhersagekraft von Quantencomputern könnte auch Aufschluss darüber geben, wie sich chemische Verbindungen und Medikamente im Laufe der Zeit entwickeln und mit anderen Elementen interagieren.

Eine weitere Anwendung, die ich mir vorstellen kann, ist die Touren- und Verkehrsoptimierung. Man könnte alle Daten in Echtzeit verarbeiten und die Touren für eine ganze Fahrzeugflotte auf einmal anpassen, so dass jedes Fahrzeug auf der optimalen Route fährt.

Es gibt zahlreiche weitere Anwendungen. Man denke zum Beispiel an Fertigungstechnologien wie Prototyping und Testen, Batterie- und Halbleitertechnologien, Künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Finanzmodellierung sind offensichtliche Bereiche, die von dieser Rechenleistung profitieren könnten.

Was sind die grössten Herausforderungen bei der Entwicklung und Nutzung von Quantencomputing?
Es gibt noch viele Hindernisse zu überwinden. Nach dem No-Cloning-Theorem ist es unmöglich, eine Kopie eines unbekannten Quantenzustands zu erstellen. Dies schränkt die Fähigkeit von Quantencomputern, Daten zu kopieren, erheblich ein – ein Umstand, das bei klassischen Computern nicht auftritt. Zudem müssen Quantencomputer nahe am absoluten Nullpunkt gehalten werden, um zuverlässig zu funktionieren. Andernfalls kollabieren die Qubits und die Informationen gehen verloren. Dies ist einer der zentralen Faktoren, die den Betrieb von Quantencomputern erschweren. Darüber hinaus stellen gegenwärtig das Fachwissen und die Kosten für den Bau von Quantencomputern in Verbindung mit der langsamen Entwicklung von Quantenalgorithmen und -hardware derzeit ein wesentliches Hindernis für die kommerzielle Verfügbarkeit dieser Technologie dar.

Eines der grössten Probleme heutiger Quantencomputer ist wahrscheinlich ihre Unzuverlässigkeit und ihre Anfälligkeit für Rechenfehler. Diese Maschinen und ihre Qubits sind so empfindlich, dass verschiedene Störungen zu Fehlern in ihren Berechnungen führen können. Störsignale aus der Umgebung und unerwünschte Wechselwirkungen zwischen den Qubits können zu diesen Störungen führen, die gemeinhin als «Rauschen» bezeichnet werden. Dieses Problem verschärft sich, je mehr Qubits hinzugefügt werden.

Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, ist die Quantenfehlerkorrektur, eine weiterentwickelte Form der Fehlerkorrektur in klassischen Computern. Im August 2023 behauptete IBM, neue Codes entdeckt zu haben, die mit zehnmal weniger Qubits auskommen, und weckte damit die Hoffnung, dass fehlertolerantes Quantencomputing möglich sein könnte, ohne einen «überdimensionalen Quantencomputer» bauen zu müssen.

Welche Auswirkungen hat die Entwicklung des Quantencomputings auf die Aktienkurse von Unternehmen, die sich mit dieser Technologie beschäftigen?
Ich vergleiche sie mit den Kryptowährungen in ihren Anfängen und erinnere daran, dass Kryptowährungen die am schnellsten wachsende Anlageklasse waren und eine Marktkapitalisierung von USD 1 Billion erreicht haben. Bei Aktien, die speziell mit Quantencomputing zu tun haben, wird es grosse Bewegungen in beide Richtungen geben, zumal wir noch weit davon entfernt sind, Renditen zu sehen. 

Arqit Quantum Inc (ARQQ), ein Unternehmen, das im Bereich Cybersicherheit tätig ist, wurde 2021 mit USD 41.00 gehandelt und liegt jetzt deutlich unter USD 1.00. Ein weiteres Beispiel ist D-Wave Quantum (QBTS), das von USD 13.00 pro Aktie im Jahr 2021 auf heute etwa USD 1.50 gefallen ist. Der Hype treibt also die Aktienkurse nach oben und die Realität nach unten.

Seit 2021 sind viele Aktien, deren Namen mit Quantencomputern in Verbindung gebracht werden, stark gefallen. Ich glaube jedoch, dass einige der grösseren Namen in diesem Bereich derzeit eine sicherere Wette darstellen. Ich bin zum Beispiel sehr an einem langfristigen Investment in Honeywell (HON) interessiert, das seine eigene Quantencomputing-Einheit aufgebaut, sie als eigenständiges Unternehmen ausgegliedert und mit dem Start-up Unternehmen Cambridge Quantum Computing fusioniert hat. Das unabhängige Unternehmen trägt den Namen Quantinuum (und arbeitet derzeit an seinem Quantencomputer der zweiten Generation). Honeywell ist mit einem Anteil von 54% weiterhin Mehrheitsaktionär stellt Quantinuum Hard- und Software für die Entwicklung seiner Quantencomputertechnologie zur Verfügung. 

Quantinuum hat sich besonders auf die Entwicklung neuer Dienstleistungen in den Bereichen Cybersicherheit und Chemie konzentriert, was ich als positiv für die zukünftige Entwicklung von Quantinuum ansehe. Fairerweise muss man sagen, dass Honeywell in den Jahren 2021 und 2023 unter dem S&P lag. Aber Quantencomputing ist eine langfristige Anlage, kein kurzfristiger Handel. 

Was könnte ein Durchbruch beim Quantencomputing für die Finanzbranche be-
deuten?
Zunächst einmal sollten wir nicht zu voreilig sein, denn fehlertolerante Quantencomputer in grossem Massstab werden wahrscheinlich nicht vor 2035 Realität werden. Wichtige technische Entwicklungen sind jedoch bereits im Gange. Das bedeutet, dass Finanzdienstleistungsunternehmen schon lange vor der Verfügbarkeit fehlertoleranter Quantencomputer erhebliche Vorteile erzielen können, indem sie lernen, Kompetenzen aufzubauen und Geschäftsprozesse anzupassen. Dieser proaktive Ansatz ermöglicht eine schnelle Integration, sobald fehlertolerante Quantencomputer verfügbar sind. Maschinen können beispielsweise für die Preisgestaltung von Derivaten oder die Erstellung von Inputs zur Optimierung von Portfolios eingesetzt werden. In der Finanzbranche könnte Quantencomputing bis 2035 einen grossen Einfluss auf folgende Bereiche haben:

Corporate Banking – Smart Contracts, immatrielle Vermögenswerte, sichere Kommunikation könnten alle möglich sein und die Geschwindigkeit und Sicherheit von Blockchain-Lösungen übertreffen. Optimierung von Sicherheiten für Anwendungen wie Wertpapierleihe, bei denen mehrere Gruppen von Variablen kombiniert werden.

Risiko und Cybersicherheit – Regulatorische Berichterstattung, Betrugserkennungsalgorithmen. Bei der Cybersicherheit werden Kryptographie und sichere Kommunikation eingesetzt.

Retail Banking – Kreditentscheidungsalgorithmen und Sicherheitenoptimierung mit höherer Genauigkeit.

Zahlungen – Schnellere Zahlungen, Quantengeld auf Basis von Quantenschlüsselverteilungsprotokollen (QKD) könnte die Sicherheit und den Intra- und Interbankenhandel revolutionieren. Die stabile Einführung von Quantengeld wird das Bankenökosystem nachhaltig verändern.

Asset and Wealth Management – Mit Blick auf die Zukunft könnten Quantentechnologien die Verwaltung nicht-physischer Vermögenswerte erleichtern, indem Verträge in Quantenzuständen codiert werden. Dies ist schneller, sicherer und nachhaltiger als aktuelle Blockchain-Lösungen, die einen Mining-Prozess erfordern.

Investment Banking – Optimierung der Kapitalallokation im Hinblick auf Sicherheiten und Vermögenswerte.

Betrieb und Finanzen – Mit der Zeit könnten die hohe Datenqualität und Fortschritte beim Datenschutz dazu beitragen, dass Quantencomputer selbst die komplexen Abläufe in grossen Callcentern unterstützen. Im Finanzbereich könnten Banken Quantencomputer einsetzen, um das Finanz- und Rechnungswesen zu optimieren und Expertenwissen zu gewinnen.

Glauben Sie, dass Quantencomputing den Hochfrequenzhandel in Zukunft beeinflussen wird?
Künftig könnten die Nutzer bei der Preisbildung von Derivaten und beim Hochfrequenzhandel mehr Variablen berücksichtigen und die dem Derivat zugrunde liegenden Vermögenswerte untersuchen. Rechenintensive Assets könnten von einem Quantencomputer analysiert und dann wieder in den Hauptalgorithmus eingespeist werden.

Kurzfristig können Quantencomputing-Fähigkeiten wie die Erzeugung von Zufallszahlen die Genauigkeit und Geschwindigkeit klassischer Monte-Carlo-Simulationen verbessern. Langfristig könnten Banken Quanten-Monte-Carlo-Algorithmen implementieren, die bestehende klassische Versionen quadratisch beschleunigen. Es handelt sich also nicht wirklich um eine Beeinflussung, sondern eher um eine Optimierung. Aber ich möchte betonen, dass es noch ein langer Weg ist.

Welche Chancen bieten Unternehmen, die in Quantencomputing investieren, und welche Risiken sind damit verbunden?
Die Risiken bestehen darin, dass es einige Zeit dauern wird, bis sich die Investitionen in das Quantencomputing auszahlen. Ausserdem werden einige Aktien in diesem Bereich an Wert verlieren. Die Geduld zahlt sich aus, wenn die Märkte neue Höchststände erreichen: Wenn die Renditen von risikoarmen Hochzinsanleihen z. B. um 8% steigen, während Aktien im zweistelligen Prozentbereich zulegen und Kryptowährungen ebenfalls hohe Gewinne erzielen. Geld konkurriert immer um Raum, in dem es wachsen kann. Das Quantum wird also kommen, aber trotz der vielversprechenden grossen Veränderungen wird es Zeit brauchen. Wie bereits in früheren Antworten erwähnt, gibt es viele Möglichkeiten, die das Spiel verändern werden. Aber für mich sind es die grossen Namen, die sich in diesem Bereich entwickeln, und die Anwendungen, die auf den Markt kommen, wie Cyber-Unternehmen und Datenspeicherungsunternehmen.

Bedeutende technologische Durchbrüche in der Quantentechnologie werden dem endgültigen kommerziellen Durchbruch von Finanzinstituten vorausgehen, die Quantentechnologien in vollem Umfang nutzen. Zu diesem Zeitpunkt könnte jede Geschäftseinheit einen Wert in Milliardenhöhe schaffen. Unternehmen können jedoch bereits jetzt damit beginnen, den Wert der Quantentechnologie zu nutzen und was noch wichtiger ist, sich weit vor ihren Konkurrenten in eine gewinnbringende Position zu bringen. Die Zeit für den Aufbau von Kompetenzen ist jetzt, aber es sind viele Ressourcen erforderlich.

Wie bewerten Sie als Investor die aktuellen Investitionen grosser Technologiekonzerne wie Google, IBM und Microsoft im Quantencomputing?
Unternehmen wie Alphabet wären eine gute Long-Position für ein Quantenengagement. Alphabet ist die drittgrösste öffentliche Cloud-Computing-Plattform und hat seine eigenen Quantencomputing-Chips mit dem Namen «Sycamore» entwickelt. Das Unternehmen setzt Quantencomputing ein, um seine Softwaresysteme für künstliche Intelligenz (KI) zu verbessern. Im März 2022 hat das Unternehmen seine Quantencomputing-Softwareeinheit in ein unabhängiges Start-up namens SandboxAQ ausgegliedert, das wir genau beobachten werden.

IBM ist eine Aktie, die ich aus vielen Gründen langfristig halten möchte. Als Quantencomputer verfügt IBM auch über eigene Quantencomputer-Chips und -Systeme, die über die IBM Quantum Business Unit für die kommerzielle Nutzung zur Verfügung stehen. Mehr als 210 Forschungseinrichtungen und Unternehmen, von Finanzdienstleistern über Automobilhersteller bis hin zu Energieerzeugern, nutzen die Quantencomputer-Dienstleistungen von IBM. Ende vergangenen Jahres unterzeichnete das Unternehmen eine Vereinbarung mit dem staatlichen Auftragnehmer Raytheon Technologies (RTX), um KI und Quantencomputing für die Luft- und Raumfahrt, die Verteidigungsindustrie und die Nachrichtendienste zu entwickeln (ich bin in diesem Bereich sehr optimistisch). Die US-Regierung wird einer der Hauptkunden der Forschungskooperation sein.

Im Februar dieses Jahres erneuerte die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) die Finanzierung von Microsoft Azure Quantum auf der Grundlage aktueller Ergebnisse und detaillierter Pläne für den Bau eines Quantencomputers. Dies bestätigt, dass Azure auf dem richtigen Weg ist.

Nvidia war im letzten Interview meine Lieblingsaktie und hat inzwischen einen Wert von USD 1 Billion erreicht. Was ist seit unserem letzten Interview passiert? Das Unternehmen nutzt seine für GPUs entwickelte Software, um die Entwicklung des Quantencomputings zu unterstützen. Das Unternehmen hat mit cuQuantum ein Softwareentwicklungspaket veröffentlicht, das Softwareentwicklern helfen soll, Arbeitsabläufe im Quantencomputing zu entwickeln.

Welchen Einfluss hat das Quantencomputing auf Verschlüsselungstechnologien in der Finanzbranche und welche Auswirkungen hätte dies für Investoren?
Ich denke, ich habe diese Frage bereits beantwortet, denn Verschlüsselung wird eine wichtige Rolle in Quantenanwendungen spielen, wobei Quantenzufallszahlengeneratoren es ermöglichen, Verschlüsselungsalgorithmen sicherer und weniger vorhersehbar zu machen. Für Investoren besteht die Herausforderung darin zu verstehen, welche Unternehmen in diesem Bereich führend sind und als Erste Strategien entwickeln, die von der Anwendung dieser Technologie profitieren.

Welche Rolle spielen Start-ups im Bereich Quantencomputing auf den Finanzmärkten und wie schätzen Sie deren Wachstumspotenzial ein?
Quantencomputing ist noch relativ neu und wird im Jahr 2022 ein Marktvolumen von rund USD 13.67 Milliarden erreichen. Bis Ende 2032 wird ein Wert von USD 143.4 Milliarden prognostiziert, mit einer durchschnittlichen Wachstumsrate von 26.5%. Erfolgreiche Start-ups können innerhalb von 5 Jahren Wachstumsraten von über 500% erreichen.

Ein Beispiel dafür ist Qiskit. Es wurde 2017 gegründet und verzeichnet ein enormes Wachstum. Qiskit ist eine Open-Source-Plattform, die Forschern, Entwicklern und Unternehmen den Zugang zu Quantencomputern erleichtern soll. Sie bietet Software-Tools und Bibliotheken für die Programmierung und Simulation von Quantencomputern sowie Zugang zu echten Quantengeräten über die Cloud-Infrastruktur von IBM. Qiskit wird bereits in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, darunter Chemie, Finanzwesen und Optimierung.

Welche Faktoren sollten Investoren bei der Risikobewertung von Investitionen in Quantencomputing berücksichtigen?
Zeit – Payback sollte in einem Zeitfenster von 5 Jahren oder mehr liegen, wenn man es ernst damit meint. Es ist also eine Investition, kein Handel.

Geld – Welchen Anteil Ihres Portfolios würden Sie diesem Sektor zuweisen? Für mich gibt es konventionellere Wege als grosse Namen wie IBM, Microsoft usw. zu besitzen. Einen kleinen Prozentsatz würde ich den Start-ups zuweisen, denn wenn sie sich gut entwickeln, können die Gewinne in die Hunderte gehen …

Opportunitätskosten – Kryptowährungen entwickeln sich gut, Aktien entwickeln sich gut und einige Rohstoffe entwickeln sich sehr gut. Wenn man also in Quanten investiert, zieht man Geld von Vermögenswerten ab, die sich gut entwickeln.

Was sollte ich für mein Portfolio kaufen, um von diesem Megatrend zu profitieren?
Man muss Geduld haben … Aber wie bereits erwähnt, haben grosse Namen bereits in Quanten investiert. Aber schauen Sie sich auch ausserhalb der USA um – in Australien (Q-Strg), Frankreich (Pasqal), Spanien (Multiverse Computing) und Israel (Quantum Machines). 

Vielen Dank!

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Tom Pelc ist Gründer von Pelc Enterprises Ltd – Beratung für Finanzinstitute, Family Offices und HNW. Darüber hinaus ist er CIO von Fortu Wealth – digitale Private-Banking-Lösungen. Pelc verfügt über mehr als 32 Jahre Erfahrung im Bankensektor, unter anderem als Managing Director von Nomura International Plc, Head of Macro Technical Strategy, Head of Technical Strategy bei RBS, Portfoliomanager und Trader bei einem Hedgefonds. Er war Senior Strategist bei Merrill Lynch und Strategist bei Standard and Poor’s.